飞机制造的尾迹，对气候变暖作用重大，我们如何“擦去”飞机的尾迹？

　　在晴朗的日子里，当天空中有飞机飞过，后面就会留下一条白色的尾迹。尾迹会逐渐变粗、变淡，直至消失。它们像云，所以又叫尾迹云。

　　形成尾迹云需要水蒸气。你或许以为水蒸气是直接从飞机上喷出来的，但事实上，除了少部分来自飞机尾气，大部分水蒸气则来自空气，飞机尾气中的烟尘颗粒只为它们提供凝结核。

　　我们都觉得尾迹云很美，很壮观，但从气候的角度说，尾迹云能像羽绒服一样捕获热量，对全球变暖起到推波助澜的坏作用。现在一些工程师正在寻求一个大胆的解决方案：将它们从天空中完全“擦去”。

　　尾迹云的影响不可小觑

　　云层对气候的影响是微妙的，它们既可以反射入射的阳光，从而产生冷却的效果，也可以将地面反射到太空的热量半道截住，从而产生保温的效果。至于尾迹云，我们早就知道它们基本上起到保温的作用。尾迹云属于一种人造的卷云(一种薄而冷的高空云)，而卷云由于它们的稀薄，意味着几乎能让所有阳光射进来，同时又能非常有效地将地面反射的热量截留住。

　　当然，卷云是天空中常见的一种云，没有飞机，自然界也会大量产生。但是，随着现代航空业的发展，飞机制造的尾迹云正以惊人的速度增长。最近的证据显示它们是多么有害。一项研究考察了2000年至2018年间航空业造成的大气变暖。该研究发现，尾迹云的贡献明显大于由喷气燃料燃烧产生的二氧化碳的贡献：57%的变暖是由尾迹云造成的，只有34%来自二氧化碳，其他9%则是由废气中的其他成分造成的。

　　诚然，将二氧化碳排放与尾迹云进行比较是有问题的。因为二氧化碳可以在大气中停留数百年，而尾迹云最多只能留存12小时。但不管怎么说，当尾迹云的数量太多，其影响也不可小觑。

　　两种可能控制尾迹云的办法

我们该如何控制尾迹云呢?

　　一种办法是尽可能让飞机在更高的高度飞行。尾迹云的产生取决于空气的湿度，而大气的湿度随高度的增加而降低。实验表明，如果飞机在1.8万米的高度飞行，就不会有足够的水分产生尾迹云。

　　当然，像波音777这样的机型目前就已经能在大约1万米的高度飞行，再让它飞得高一点，似乎也不难。但这里还涉及到另一个问题：大气科学家对喷气式飞机排放出的氮氧化物等污染物，在这么高的高度将如何影响大气并没有足够的了解。如果它们破坏臭氧层，而臭氧层会吸收阳光中有害的紫外线，那么控制尾迹云就得不偿失了。

　　改进飞机发动机是另一个办法。尾迹云中冰晶的数量在很大程度上取决于尾气中烟尘颗粒的数量。今天，大多数飞机使用称为“单环形燃烧室”的发动机，但还有一种不太常见的叫“双环燃烧室”的发动机。后一种发动机燃料燃烧更彻底，产生的烟尘更少。研究表明，如果所有客机都采用双环燃烧室的发动机，将使尾迹云减少60%以上。只是更换世界上所有客机的发动机太昂贵了，在短期内也不可行。

　　一种低技术含量的办法

　　既然上述两种办法都不实用，我们还可以借鉴历史上的另一种做法。20世纪50年代，美国中情局打算让U-2高空侦察机白天偷偷飞越苏联领空，但是侦察机一旦留下一条可见的尾迹云，很容易被对方的拦截机发现。U-2侦察机虽然可以升到1.8万米的高度飞行，但要是一直这么做也有很大的风险，因为高度越高，大气流动就越不稳定，为此中情局想到了一个折中的办法。

　　我们前面说过，大气的湿度随高度的增加而降低，但并非同样的高度，湿度都会一样。由于受到地面气候条件的影响，整个大气层中同一高度的湿度有高有低。譬如，海洋上空比起内陆上空，同一高度的湿度就明显要高很多。所以，要避免产生尾迹云，并非需要飞机在任何地方都升到1.8万米的高度才成。对于像苏联这样的内陆国家，U-2侦察机只要在通常客机飞行的高度上再上调几百米，一般就能停止尾迹云的形成。

　　但遗憾的是，由于当地气候的变化，照这样做，U-2在飞行中还是免不了制造出尾迹云。如果在飞行中，飞行员一旦发现一点尾迹云，立马调整高度，就可以确保万无一失。唯一的问题是，飞行员往往无法判断他们何时留下尾迹。最后，中情局找到了一个简单的办法：在U-2的驾驶舱外安装一个后视镜。这样一来，飞行员就可以看到自己的踪迹并迅速转换高度。

　　这一招很灵，自那以后，U-2侦察机在完成侦察任务的时候就很少失手。

　　通过气候模型调整及时航线

　　但是，现代空中交通繁忙，飞机在飞行中随便变更高度，这是危险的，所以这种低技术含量的解决办法也不实用。

　　剩下还有一个想法可能提供一个更快的解决方案。它涉及到上述美国中情局的做法，即改变高度，使飞机在低湿度的大气层中飞行——但这次由比后视镜更复杂的东西引导。

尾迹云会泄露U-2侦察机的行踪

　　这个想法是：提前确定大气层中不会形成尾迹云的低湿度层，然后相应地改变飞机的航线。但这对天气预测是一个巨大的挑战，目前只有位于英国剑桥的SATAVIA公司宣称可以做到这一点。SATAVIA已经开发了一个全球范围的大气模型，向该模型输入详细的气象数据，然后由人工智能处理，即可算出未来数天内的低湿度层。这是人类第一个能够以超高的分辨率和全球规模运行复杂的大气模型。

　　原则上说，这将使及时预先变更飞机的航线，以便它们形成更少的尾迹云成为可能。不过，要每天变更全球所有客机的航线，还是太麻烦了。这里有一个折中的办法。据观察发现，在尾迹云引起的变暖中，极少数航班的贡献占到了绝大部分，因为这些航班的尾迹云在天空中停留的时间往往很长。因此，如果我们对仅占交通量2%的航班重新设计航道，使其不产生尾迹云，就能将尾迹云对气候变暖的影响减少60%。

　　当然，这也并不是一个完美的解决方案。飞机降低高度飞行，会增加燃料消耗，因为空气阻力增大了;而升高高度飞行，则会增加遭遇湍流的风险，到时候也许要求乘客全程系上安全带，而乘客未必乐意。

　　这样看来，要让尾迹云消失，恐怕还需要一段时间。那么，趁它们未消失之前，我们多抬头看看天空中这一壮观的景象吧。